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Die Erfindung betrifft eine Blende zur Verhinderung störender Reflexionen einzelner Licht- quellen, wie Lampen, Fenster u. dgl., an einem Bildschirm, bestehend aus einer Platte, welche sich vom Bereich der seitlichen oder oberen Begrenzung des Bildschirms von diesem in Richtung auf den Betrachter hin erstreckt.
Als Ausgabegeräte für EDV-Anlagen sind Bildschirme weit verbreitet. Bei längerer Arbeit an ihnen treten leicht Ermüdungserscheinungen auf, und nicht selten kommt es zu Augenschäden.
Beide können weitgehend dadurch vermieden werden, dass der Kontrast zwischen Hintergrund und
Schrift in Grenzen gehalten wird ; anderseits muss die Schrift in jedem Bereich des Bildschirms einwandfrei gelesen werden können. Es darf daher die Schrift nicht zu dunkel sein, gleichzeitig muss aber der Hintergrund eine gewisse Helligkeit aufweisen. Ein besonderes Problem ergibt sich dadurch, dass bei fast allen praktischen Anwendungen im Bereich des - auf den Bildschirm be- zogenen - Blickwinkels stärkere einzelne Lichtquellen vorhanden sind ; insbesondere sind dies
Fenster und Beleuchtungskörper.
Es gelingt zwar häufig, den Bildschirm so aufzustellen, dass diese Lichtquellen den Bildschirm nicht frontal treffen, aber schräg einfallendes Licht wird am
Bildschirm reflektiert, und ein Ablesen der Schrift im Bereich dieses Spiegelbildes wird erschwert oder unmöglich gemacht. Der Benutzer kann sich nur durch eine entsprechende starke seitliche
Bewegung des Kopfes helfen.
Es sind bereits Blenden der oben genannten Art bekannt. Diese sind jedoch undurchsichtig ; damit werden zwar Reflexionen ausgeschaltet, aber es erfolgt auch keine Aufhellung des Bild- schirms von der Umgebung her. Gleichzeitig entsteht für den Benutzer der Eindruck eines Guck- kastens, was als unangenehm empfunden wird.
Ziel der Erfindung ist es, eine Blende zu schaffen, welche störende Reflexionen von schräg einfallenden Lichtstrahlen verhindert, gleichzeitig aber den Zutritt von Licht zur Bildschirmober- fläche ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Blende aus durchsichtigem Material besteht und mindestens auf einer Oberfläche im wesentlichen zueinander und zur Begrenzung des Bildschirms parallele Rippen in Form von Prismen aufweist.
Die Prismen bewirken, dass Lichtstrahlen, die unter einem kleinen Winkel zur Bildschirmnormalen einfallen, zu einem grösseren Winkel umgelenkt werden, so dass sie auf den Bildschirm flacher einfallen. Damit wird dieser zwar durch diffuse Reflexion in der Leuchtschicht aufgehellt, aber die gespiegelten Strahlen treffen nicht das Auge des Betrachters.
Je nach der Ausbildung der Prismen werden bei bestimmten Auftreffwinkeln Teile des auf die Platte auftreffenden Lichtes durch zweimalige Totalreflexion wieder in den Raum zurückgeworfen. Ein weiterer Teil kann so umgelenkt werden, dass die Strahlen in Richtung der Plattenebene zum benachbarten Prisma gelangen und dort je nach ihrer Lage, bzw. ihrem Winkel in den Raum zurückgeworfen, zum Bildschirm abgelenkt oder in das nächstfolgende Prisma weitergeführt werden.
Es kann vorkommen, dass in gewissen Winkelbereichen eine unerwünschte Ablenkung von Lichtstrahlen in Richtung auf den Bildschirm hin erfolgt, wodurch störende Spiegelungen entstehen würden. Zur Vermeidung dieser Erscheinung wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, im Bereich der kürzeren Dreieckseite lichtundurchlässige Streifen vorzusehen, welche im wesentlichen in der Plattenebene verlaufen.
Die Erfindung nun an Hand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher er- läutert. Der Schutz soll sich jedoch nicht auf diese mögliche Verwirklichung des Erfindungsgedankens beschränken, insbesondere haben die Bezugsziffern nur erläuternden Charakter.
Fig. 1 stellt eine schematische Draufsicht auf ein Datensichtgerät mit erfindungsgemässen Blenden dar, Fig. 2 zeigt das Detail A in vergrössertem Massstab. Den Fig. 3 bis 6 kann entnommen werden, in welche Richtung aneinander anschliessende Winkelbereiche des einfallenden Lichts von je 400 abgelenkt werden.
Wie Fig. 1 zeigt, sind am Datensichtgerät-l-mit dem Bildschirm --2-- zu dessen Seiten je eine Blende --3-- angelenkt. Jede Blende --3-- hat die Form einer Platte, deren Höhe im Bereich der Anlenkung annähernd gleich jener der Begrenzung des Bildschirms --2-- ist. Wie Fig. 2 deutlicher zeigt, ist die Platte an ihrer Aussenseite glatt, während sie an der Innenseite Rippen --4-- aufweist, welche im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht verlaufen. Sie
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haben den Querschnitt eines in etwa rechtwinkeligen Dreiecks, dessen Hypothenuse in der Plattenebene verläuft, während die Katheten --5, 6-- gegen die Plattenebene geneigt sind. Die beiden Katheten sind ungleich lang, die längere --5-- weist gegen den Bildschirm.
Wie der Fig. l zu entnehmen ist, lässt es sich auch mit der erfindungsgemässen Blende nicht ganz vermeiden, dass Strahlen, die unter einem geringen Winkel zur Normalen auf die Oberfläche des Bildschirms auf diesen einfallen, in das Auge --7-- gelangen und daher störende Reflexionen erzeugen ; doch lässt sich diese Erscheinung in der Regel durch eine entsprechende Aufstellung des Gerätes vermeiden.
Ausgehend von den üblichen geometrischen Verhältnissen, insbesondere der Grösse und Krümmung des Bildschirms und dem entsprechenden Augenabstand, lässt sich durch Rechnung eine Optimierung der Parameter der Blende durchführen. Ein gutes Ergebnis ergibt sich bei einem Augenabstand von 500 mm mit folgenden Werten :
EMI2.1
<tb>
<tb> Länge <SEP> der <SEP> Platte <SEP> 240 <SEP> mm
<tb> Anstellwinkel <SEP> 10 <SEP>
<tb> Prismen <SEP> winkel <SEP> Cl <SEP> = <SEP> 32, <SEP> 5 <SEP>
<tb> ss <SEP> = <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP>
<tb> y <SEP> = <SEP> 95
<tb>
EMI2.2
die Blende abgelenkt werden : die von hinten und seitlich bis zu einem senkrechten Auftreffen einfallenden Strahlen werden so abgelenkt, dass sie den Bildschirm unter einem flacheren Winkel treffen, als dies ohne Blende der Fall wäre (Fig. 3 und 4) ;
der Ablenkwinkel beträgt zwischen
16 und 20 und reicht in allen Fällen, um Reflexionen zu vermeiden. Allerdings wird durch Totalreflexion an der kurzen Dreiecksseite --6-- ein mit Verkleinerung des Einfallwinkels auf die Blende zunehmender Anteil des Lichtes in Richtung auf den Bildschirm umgelenkt (diese Strahlen sind in den Fig. 3 bis 6 nicht eingezeichnet). Um die dadurch möglichen störenden Reflexionen zu vermeiden, kann, wie in Fig. 2 am untersten Prisma gezeigt, ein lichtundurchlässiger Streifen - vorgesehen werden.
Den Fig. 5 und 6 ist zu entnehmen, dass Strahlen, die im Winkelbereich zwischen dem senkrechten Auftreffen von der Seite und dem Streifen des Gerätes zwar in Richtung auf den Bildschirm abgelenkt werden, u. zw. um rund 40 , dass aber dadurch der Bildschirm in keinem Fall unter einem kritischen Winkel getroffen wird, der zu störenden Reflexionen führen könnte. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass die Blende Strahlen, die ohne Blende direkt in das Auge gelangen würden, seitlich ablenkt.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten möglich. So ist es zur Erfassung insbesondere von schräg oben einfallenden Lichtstrahlen vielfach vorteilhaft, der Blende nicht die Form eines Rechteckes, sondern die eines Trapezes zu geben, sie verbreitert sich also in Richtung auf den Betrachter hin. Es wäre auch denkbar, dass die Blende nicht eben ist, sondern dass sie eine zylindrische oder sphärische Krümmung aufweist. Auch kann es zweckmässig sein, dass die Rippen nicht geradlinig, sondern gebogen verlaufen. Es könnten auch die Prismenflächen anstatt eben gekrümmt ausgebildet sein. Durch diese Massnahmen werden parallel ankommende Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen umgelenkt, was zusätzlich das Entstehen von Spiegelbildern verhindert, ohne die gleichzeitige Aufhellung des Bildschirms wesentlich zu beeinträchtigen.
Schliesslich könnten auch auf beiden Oberflächen der Blende Rippen vorgesehen sein, wobei sich die dadurch gebildeten Prismen in ihrer Wirkung verstärken.
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The invention relates to an aperture to prevent disturbing reflections of individual light sources, such as lamps, windows and. Like., On a screen, consisting of a plate which extends from the area of the lateral or upper boundary of the screen from this towards the viewer.
Screens are widely used as output devices for EDP systems. If you work on them for a longer period of time, signs of fatigue easily occur and eye damage is not uncommon.
Both can be largely avoided by contrasting the background and
Writing is kept within limits; on the other hand, the writing must be able to be read perfectly in every area of the screen. The font must not be too dark, but at the same time the background must have a certain brightness. A particular problem arises from the fact that, in almost all practical applications, stronger individual light sources are present in the area of the viewing angle - based on the screen; in particular, these are
Windows and lighting fixtures.
It is often possible to set up the screen so that these light sources do not hit the screen head-on, but obliquely incident light is on
Reflected on the screen, and reading the writing in the area of this mirror image is made difficult or impossible. The user can only look through an appropriate strong lateral
Help movement of the head.
Apertures of the type mentioned above are already known. However, these are opaque; this eliminates reflections, but it also does not brighten the screen from the surroundings. At the same time, the user has the impression of a peep box, which is perceived as unpleasant.
The aim of the invention is to provide an aperture which prevents disturbing reflections from obliquely incident light rays, but at the same time enables light to enter the screen surface.
This is achieved according to the invention in that the screen is made of transparent material and has ribs in the form of prisms that are parallel to one another and at least on one surface and to limit the screen.
The prisms cause light rays that are incident at a small angle to the normal to the screen to be deflected to a larger angle so that they fall more flatly on the screen. Although this is brightened up by diffuse reflection in the luminescent layer, the reflected rays do not strike the eye of the beholder.
Depending on the design of the prisms, at certain angles of incidence, parts of the light incident on the plate are thrown back into the room by means of two total reflections. Another part can be deflected in such a way that the rays reach the neighboring prism in the direction of the plate plane and, depending on their position or their angle, are thrown back into the room, deflected to the screen or guided into the next prism.
It can happen that in certain angular ranges there is an undesirable deflection of light rays towards the screen, which would cause disturbing reflections. To avoid this phenomenon, it is proposed in a further embodiment of the invention to provide opaque strips in the region of the shorter triangle side, which strips run essentially in the plane of the plate.
The invention will now be explained in more detail in an exemplary embodiment with reference to the drawings. However, protection is not intended to be limited to this possible realization of the inventive concept; in particular, the reference numbers are only of an explanatory nature.
1 shows a schematic top view of a data display device with diaphragms according to the invention, FIG. 2 shows detail A on an enlarged scale. 3 to 6 can be seen in which direction adjoining angular ranges of 400 incident light are deflected.
As shown in FIG. 1, an aperture --3-- is articulated to the data display device 1 with the screen 2-2 to the sides thereof. Each aperture --3-- has the shape of a plate, the height of which in the area of the articulation is approximately equal to that of the border of the screen --2--. As FIG. 2 shows more clearly, the plate is smooth on the outside, while on the inside it has ribs --4--, which are essentially parallel to one another and perpendicular. they
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have the cross-section of an approximately right-angled triangle, the hypotenuse of which runs in the plane of the plate, while the catheters --5, 6-- are inclined towards the plane of the plate. The two cathets are of different lengths, the longer --5-- points towards the screen.
As can be seen from FIG. 1, it can also not be completely avoided with the diaphragm according to the invention that rays which strike the surface of the screen at a small angle to the normal reach the eye --7-- and therefore generate disturbing reflections; however, this phenomenon can usually be avoided by installing the device accordingly.
Based on the usual geometric relationships, in particular the size and curvature of the screen and the corresponding eye relief, the parameters of the aperture can be optimized by calculation. A good result is obtained with an eye relief of 500 mm with the following values:
EMI2.1
<tb>
<tb> Length <SEP> of the <SEP> plate <SEP> 240 <SEP> mm
<tb> Angle of attack <SEP> 10 <SEP>
<tb> Prisms <SEP> angle <SEP> Cl <SEP> = <SEP> 32, <SEP> 5 <SEP>
<tb> ss <SEP> = <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP>
<tb> y <SEP> = <SEP> 95
<tb>
EMI2.2
the aperture is deflected: the rays incident from behind and to the side until they hit the surface are deflected so that they hit the screen at a flatter angle than would be the case without an aperture (FIGS. 3 and 4);
the deflection angle is between
16 and 20 and is sufficient in all cases to avoid reflections. However, total reflection on the short side of the triangle --6-- redirects a portion of the light that increases as the angle of incidence onto the diaphragm decreases in the direction of the screen (these rays are not shown in FIGS. 3 to 6). In order to avoid the possible disturbing reflections, an opaque strip can be provided, as shown in FIG. 2 at the lowest prism.
5 and 6 that rays that are deflected in the angular range between the vertical impact from the side and the strip of the device towards the screen, u. around 40, but this means that the screen is never hit at a critical angle that could lead to disturbing reflections. In addition, there is the advantage that the aperture deflects rays that would come directly into the eye without the aperture.
Numerous variants are possible within the scope of the invention. For the detection of rays of light incident at an angle from above, it is often advantageous not to give the diaphragm the shape of a rectangle, but rather that of a trapezoid, so it widens towards the viewer. It would also be conceivable that the diaphragm is not flat, but that it has a cylindrical or spherical curvature. It may also be appropriate that the ribs are not straight, but curved. The prism surfaces could also be designed instead of being curved. These measures redirect incoming light rays in different directions, which additionally prevents the formation of mirror images without significantly impairing the simultaneous brightening of the screen.
Finally, ribs could also be provided on both surfaces of the diaphragm, with the prisms formed thereby strengthening their effect.